Verfahren zum Reinigen unreiner Lactame. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zum Reinigen unreiner Lactame, wie sie beim Wiedergewinnen von Lactamen aus Abfällen von Polyamiden erhalten werden, welche aus Lactamen hergestellt worden sind.
Mit der technischen Herstellung von Poly amiden aus La.ctamen und dem Anfertigen von Fäden und andern geformten Gebilden aus diesen Polyamiden ist hinsichtlich der Her- stellung@'und Verarbeitung anderer Polyamide der Vorteil verbunden, dass der Rohstoff in einfachster Weise aus dem Polyamid wieder gewonnen werden kann. Die Mengen Polyamid, die als Abfälle bei der Verarbeitung zurück bleiben, sind nicht wertlos, sondern sie können zum Wiedergewinnen des Lactams verwendet werden, das dann aufs neue auf Polyamid verarbeitet werden kann.
Das Wiedergewinnen von Lactamen aus Polyamidabfällen erfolgt in einfachster Weise durch eine in Anwesenheit alkalisch reagieren der Stoffe vorzunehmende Erhitzung, bei der unter Depolymerisation des Polyamids das Lactam zurückgebildet wird.
Es hat sich gezeigt, dass das in dieser Weise wiedergewonnene Lactam Verunreini gungen enthält, die nicht in üblicher Weise durch Destillation beseitigt werden können und die, indem sie die Polymerisation ungünstig beeinflussen, bewirken, dass Polymerisations- produkte erhalten werden, die eine nicht ge wollte dunkle Farbe raufweisen und deren mechanische Eigenschaften weniger gut sind.
Es wurde nunmehr gefunden, dass unreine Lactame [dadurch gereinigt werden können, dass das unreine Lactam in Oleum aufgelöst, die so erhaltene Lösung bis auf eine zwischen 120 und 190 C liegende Temperatur erhitzt und anschliessend neutralisiert wird, worauf das als Öl ausgeschiedene Lactam, nachdem es von der wässerigen Flüssigkeit abgetrennt ist, destilliert wird.
Das Erhitzen der Lactamlösung bewirkt, dass die Verunreinigungen zum Teil in wasser lösliche Produkte, die nach Neutralisation zu sammen mit der wässerigen Flüssigkeit ent fernt werden und zum Teil in nichtflüchtige Verbindungen, die als Destillationsrückstand zurückbleiben, umgewandelt werden.
Die anzuwendende Menge Oleum und sein Gehalt an freiem S03 richten sich nach der Menge der in dem zu reinigenden Lactam ent haltenen Verunreinigungen. Häufig enthält das Lactam nicht mehr als einige Prozente Verun reinigungen, die durch Anwendung von niedrig konzentriertem, 2 bis 100/, freies Schwefeltri- oxyd enthaltenem Oleum entfernt werden können.
Es zeigte sich, dass durch Auflösen des Lactams in einer gleichen Gewichtsmenge 3 bis 5 /o Schwefeltrioxyd enthaltendes Oleum gute Resultate erzielt werden. Es erübrigt sich, die Lactamlösung längere Zeit zu erhitzen. Werden innerhalb des er wähnten Bereiches von 120 bis<B>190'</B> C die höheren Temperaturen angewandt, so kann die Erhitzung in dem Moment beendet werden, als die Lösung die gewünschte Temperatur angenommen hat.
Vorzugsweise werden niedri gere Temperaturen bis etwa 150 C angewandt, und es wird bei dieser Temperatur die Erhitzung wenige Minuten, häufig nicht länger als 10 bis 15 Minuten, fortgeführt.
Nach der Neutralisation, die z. B. mit einer Lösung eines Alkahhydroxyds in Wasser durch geführt werden kann, werden zwei Schichten erhalten. Die wässerige Schicht enthält einen Teil der Verunreinigungen, die folglich leicht finit dieser Schicht entfernt werden können. Aus der Ölschicht wird durch Destillation, vorzugsweise unter herabgesetztem Druck, das gereinigte Lactam gewonnen, während weitere Verunreinigungen als Rückstandzurückbleiben.
Die aus den so gereinigten Lactamen er hältlichen Polyamide erweisen sich als sehr beständig und können zu Fäden und andern geformten Gebilden verarbeitet werden, die nicht zum Verfärben neigen.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist in erster Linie auf die Reinigung des technisch wichtigen Caprolactams anwendbar; natur gemäss können aber auch Homologe des Capro- lactams, die bisher noch wenig angewandt werden, in der beschriebenen Weise gereinigt werden.
Das neue Reinigungsverfahren ist nicht auf die Verwendung von Lactamen, wie Capro- lactam und dessen Homologen beschränkt, welche durch Depolymerisation von Polyamid abfällen zurückgewonnen werden, sondern eignet sich auch für Lactame, welche frisch durch Synthese erhalten werden.
Das beschriebene Reinigungsverfahren führt zu besseren Ergebnissen als die blosse Reini gung durch Destillation, gleichgültig, ob diese nach Zusatz von Reinigungsmitteln, wie Na- triumhy droxyd oder Phosphorsäure, erfolgt, wobei nichtfarbbeständige Produkte erhalten werden.
.Beispiel: Das zu reinigende Caprolactam wird folgen dermassen gewonnen Abfälle von durch Polymerisation von Caprolactam hergestelltem Polyamid werden nach Zusatz einer geringen Menge Natriuin- hydroxyd, die etwa 3 Gewiehtsprozente des Polyamids ausmacht,
durch Erhitzung unter herabgesetztem Druck bi. auf 350 C depoly- merisiert. Das aus dem Reaktionsgemiseh über- destillierende unreine Caprolactain wird kon densiert.
100 (-fewiclitsteile diese, unreinen Capro- laetams werden in 100 (lewiehtsteilen 5 Gewichtsprozente freies Seliwefeltrioxyd ent haltendes Oleum aufgelöst und die Lösung w 'illreiid 10 Minuten auf 150<B>'</B> C erhitzt. So dann wird die Lösung mit einer 30prozentigen Lösung von Natriumhydroxyd in Wasser neu tralisiert; hierbei bilden sich zwei Schichte .
Die wässerige Schicht wird entfernt und die Ölschicht unter herabgesetztem Druck. destil liert, wobei 90 Gewichtsteile gereinigtes Capro- lactam erhalten werden.
Das durch Polymerisation dieses gereinigten Caprolactanis erhältliche Polyamid liefert Fäden, Stäbe, Platten und andere geformte Gebilde, die farblos sind und bleiben und gute mechanische Eigenschaften aufweisen.
Wird hingegen versucht, das unreine Capro- la.ctam durch wiederholte Destillation, nach Zusatz von N atriumhydroxyd oder Phosphor säure, zu reinigen, so werden nach Polymeri- sation und Verformung Produkte erhalten, die zu Anfang zwar farblos sind, sich jedoch inner halb weniger Wochen braun verfärben. Ausser dem beträgt die Ausbeute nur etwa 70 J, der Menge, die nach dem beschriebenen Verfahren anfällt.